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物理学界最大的矛盾,伟大的爱因斯坦一生也没能解决
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2022.11.16 河北

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一百年来,物理学界一直被一朵“乌云”笼罩着。大自然似乎有两套不同的法则,一是统治宏观世界的广义相对论,另一个是统治微观世界的量子力学。

这两个理论在各自领域都很好诠释了大自然规律,但是最大的问题在于:当科学家试图将两大理论融合在一起时,发现两者出现了矛盾,变得非常不和谐。

比如,在广义相对论体系下,引力只不过是时空扭曲产生的效应而已,而且广义相对论表明时空结构是平滑连续的。

但是一旦来到微观世界,量子力学的诠释就变得完全不同。量子力学认为,时空和能量并不是连续的,而是一份一份的,有最小的单元存在,那就是普朗克长度,还有普朗克时间。我们熟悉的现实世界在量子力学面前变得模糊起来,一切都变得不确定。

微观世界是一个非常混乱,热闹,同时又充满波动的地方,这非常违背我们对现实世界的认知。

在量子世界里,空间和时间完全扭曲,没有了上下左右的概念,甚至连时间的概念都不复存在了,失去了因果关系。

还有,在微观世界,一个粒子可以同时位于两个不同的地方,这是很多人无法理解的。

用宏观世界来打比方,现实世界里你到达某个地方后,你才会在那里。但如果说你到达某个地方之前,你已经在那里了。对于这种情况你是不是会疯掉?

如此诡异,如此疯狂的量子力学,不但普通人很难接受,就连物理学大佬也很难接受,比如说伟大的爱因斯坦,始终不愿因接受量子力学里的不确定性和叠加态,他认为“上帝不会掷骰子”,坚信世界是可认知可描述的。

爱因斯坦本人也是量子力学的奠基人之一,他并不反对量子力学,反对的是量子力学的不确定性描述。爱因斯坦的后半生都在为统一量子力学和广义相对论而努力着,但直到离世也没能完成如此艰巨的任务。

或许需要下一个爱因斯坦才能最终统一广义相对论和量子力学。

但是不能否认的是,不管是量子力学还是广义相对论,都在各自领域发挥着重要作用。广义相对论就不用多说了,很多预测都最终被证实。

很多人对量子力学并不太熟悉,更不知道量子力学其实早就融入到了我们的日常生活中。平时我们使用的灯泡,离不开的电子产品,比如说手机电脑芯片,还有量子通信领域,都是量子力学在实际生活中的应用!

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